常見巖石的強(qiáng)度性質(zhì)[谷風(fēng)教學(xué)]

1、當(dāng)前位置：課程學(xué)習(xí)/第四章 巖塊的變形與強(qiáng)度性質(zhì)/第三節(jié) 巖塊的強(qiáng)度性質(zhì) 第三節(jié) 巖塊的強(qiáng)度性質(zhì) 巖塊的強(qiáng)度是指巖塊抵抗外力破壞的能力。 根據(jù)受力狀態(tài)不同，巖塊的強(qiáng)度可分為單軸抗壓強(qiáng)度、單軸抗拉強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、三軸壓縮強(qiáng)度等。 一、單軸抗壓強(qiáng)度c 1、定義 在單向壓縮條件下，巖塊能承受的最大壓應(yīng)力，簡稱抗壓強(qiáng)度（MPa）。 2、研究意義 （1）衡量巖塊基本力學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo)。 （2）巖體工程分類、建立巖體破壞判據(jù)的重要指標(biāo)。 （3）用來估算其他強(qiáng)度參數(shù)。 3、測定 方法 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 點(diǎn)荷載試驗(yàn) 4、常見巖石的抗壓強(qiáng)度 常見巖石的抗壓強(qiáng)度 巖石名稱抗壓強(qiáng)度（MPa）巖石名稱抗壓強(qiáng)度（MPa）巖

2、石名稱抗壓強(qiáng)度（MPa）輝長巖180300輝綠巖200350頁巖10100花崗巖100250玄武巖150300砂巖20200流紋巖180300石英巖150350礫巖10150閃長巖100250大理巖100250板巖60200安山巖100250片麻巖50200千枚巖、片巖10100白云巖80250灰?guī)r20200 二、單軸抗拉強(qiáng)度t 1、定義 單向拉伸條件下，巖塊能承受的最大拉應(yīng)力，簡稱抗拉強(qiáng)度。 2、研究意義 （1）衡量巖體力學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo) （2）用來建立巖石強(qiáng)度判據(jù)，確定強(qiáng)度包絡(luò)線 （3）選擇建筑石材不可缺少的參數(shù) 3、測定方法 直接拉伸法 間接法（劈裂法、點(diǎn)荷載法） 4、常見巖石的抗拉強(qiáng)度

3、 常見巖石的抗拉強(qiáng)度 巖石名稱抗拉強(qiáng)度（MPa）巖石名稱抗拉強(qiáng)度（MPa）巖石名稱抗拉強(qiáng)度（MPa）輝長巖1536花崗巖725頁巖210輝綠巖1535流紋巖1530砂巖425玄武巖1030閃長巖1025礫巖215石英巖1030安山巖1020灰?guī)r520大理巖720片麻巖520千枚巖、片巖110白云巖1525板巖715 5、抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的比較 巖石中包含有大量的微裂隙和孔隙，巖塊抗拉強(qiáng)度受其影響很大，直接削弱了巖塊的抗拉強(qiáng)度。相對而言，空隙對巖塊抗壓強(qiáng)度的影響就小得多，因此，巖塊的抗拉強(qiáng)度一般遠(yuǎn)小于其抗壓強(qiáng)度。 通常把抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值稱為脆性度，用以表征巖石的脆性程度。 巖塊的幾種強(qiáng)

4、度與抗壓強(qiáng)度比值 巖石名稱 與抗壓強(qiáng)度的比值 抗拉強(qiáng)度 抗剪強(qiáng)度 抗彎強(qiáng)度 煤 0.0090.06 0.250.5 頁巖 0.060.325 0.250.48 0.220.51 砂質(zhì)頁巖 0.090.18 0.330.545 0.10.24 砂巖 0.020.17 0.060.44 0.060.19 石灰?guī)r 0.010.067 0.080.10 0.15 大理巖 0.080.226 0.272 花崗巖 0.020.08 0.08 0.09 石英巖 0.060.11 0.176 三、剪切強(qiáng)度1、定義 在剪切荷載作用下，巖塊抵抗剪切破壞的最大剪應(yīng)力，稱為剪切強(qiáng)度。 2、類型 （1）抗剪斷強(qiáng)度：指試

5、件在一定的法向應(yīng)力作用下，沿預(yù)定剪切面剪斷時(shí)的最大剪應(yīng)力。 （2）抗切強(qiáng)度： 指試件上的法向應(yīng)力為零時(shí)，沿預(yù)定剪切面剪斷時(shí)的最大剪應(yīng)力。（3）摩擦強(qiáng)度：指試件在一定的法向應(yīng)力作用下，沿已有破裂面（層面、節(jié)理等）再次剪切破壞時(shí)的最大剪應(yīng)力。 3、研究意義 反映巖塊的力學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo)。 用來估算巖體力學(xué)參數(shù)及建立強(qiáng)度判據(jù)。 4、抗剪斷強(qiáng)度的測試方法 直剪試驗(yàn) 變角板剪切試驗(yàn) 三軸試驗(yàn) 5、常見巖石的剪切強(qiáng)度 常見巖石的剪切強(qiáng)度 巖石名稱內(nèi)摩擦角（）內(nèi)聚力（MPa）巖石名稱內(nèi)摩擦角（）內(nèi)聚力（MPa）輝長巖50551050花崗巖45601450輝綠巖55602560流紋巖45601050玄武巖48

6、552060閃長巖53551050石英巖50602060安山巖45501040大理巖35501530片麻巖305035頁巖1530320灰?guī)r35501050砂巖3550840白云巖35502050礫巖3550850千枚巖、片巖2665120板巖4560220 四、三軸壓縮強(qiáng)度 1、定義 試件在三向壓應(yīng)力作用下能抵抗的最大的軸向應(yīng)力。 2、測定方法 三軸試驗(yàn) 3、利用三軸試驗(yàn)確定抗剪強(qiáng)度 根據(jù)一組試件(4個(gè)以上)試驗(yàn)得到的三軸壓縮強(qiáng)度1m和相應(yīng)的3以及單軸抗拉強(qiáng)度t。在-坐標(biāo)系中可繪制出巖塊的強(qiáng)度包絡(luò)線。除頂點(diǎn)外，包絡(luò)線上所有點(diǎn)的切線與軸的夾角及其在軸上的截距分別代表相應(yīng)破壞面的內(nèi)摩擦角()和內(nèi)聚力(C)。 4、幾種強(qiáng)度之間的換算 根據(jù)應(yīng)力摩爾圓可以進(jìn)行幾種強(qiáng)度之間的換算,已知其中某些強(qiáng)度，可以計(jì)算其他的強(qiáng)度值。 假設(shè)強(qiáng)度包絡(luò)線為直線（在310MPa的